歩行における足先位置の制御と体幹の揺動抑制に関与する筋シナジーの協調構造

行走过程中控制脚趾位置和抑制躯干摆动的肌肉协同合作结构

• 批准号: 22K11694
• 负责人: 日置 智子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Yamaguchi Junior College
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K11694/
• 关键词: 関節間シナジー; 歩行解析; 脚制御戦略; 協調構造; 筋シナジー; 運動制御; UCM解析

ヒトの歩行を観察すると一歩ごとに脚の関節軌道にばらつきがみられるが, 歩行の一周期におけるある時期には, ある関節角度のばらつきを他の関節が補うという協調的な働き(関節間シナジー)によって足先の高さのばらつきが抑えられていることが報告されている。また, 歩行に関与する脚の筋群は協調的に活動し, 体幹の前後・左右方向の揺動を抑えることで歩行の安定化に寄与していることが示唆されている。本研究の目的は, (1)足先の高さと前後・左右の位置および股関節位置のばらつきを抑える関節間シナジーが歩行中にどのように働いているのか, (2)足先位置のばらつきを抑える関節間シナジーの形成に寄与する筋活動が, 股関節位置のばらつきを抑える(体幹の揺動を抑える)関節間シナジーの形成に寄与する筋活動とどのように共存しているのかを解明することである。今年度は, 前述(１)の解明の足がかりとするため, 昨年度までに既に実施している歩行計測実験で得られた運動軌道データを確認し,着地時に側面接地ではなく踵接地をしている被験者データの抽出を行った。そして, UCM解析 (Uncontrolled Manifold analysis)とCR(Covariation analysis by Randomization)解析により関節間シナジーの解析を実施している。特に, 関節間シナジーが歩行速度に応じてどのように異なるのかを検証するため, 異なる歩行速度（3.0, 4.5, 6.0km/h）における関節軌道データを用いて解析を進めている。

当观察人类行走时，我们会看到每一步腿部关节轨迹的变化，但在一个行走周期的某些时刻，存在一种协作动作（关节间协同作用），其中其他关节补偿角度的变化据报道，某些关节的变化可以抑制脚趾高度的变化。此外，有人认为，参与行走的腿部肌肉群以协调的方式工作，通过抑制躯干的前后和左右摆动，有助于行走的稳定性。本研究的目的是（1）步行过程中关节间的协同作用如何抑制脚趾的高度、前后位置和髋关节位置的变化；以及（2）如何减少脚趾位置的变化。将阐明有助于形成抑制髋关节位置变化（抑制躯干摇摆）的关节间协同作用的肌肉活动如何共存。今年，以此作为阐明上述（1）的立足点，我们确认了截至去年已经进行的步态测量实验中获得的运动轨迹数据，并确认了落地时脚跟着地的情况。提取了地面而不是侧面的数据。然后，使用 UCM 分析（非受控流形分析）和 CR（随机化协变分析）分析联合协同效应。特别是，为了验证关节之间的协同作用如何根据步行速度而变化，我们正在使用不同步行速度（3.0、4.5和6.0 km/h）下的关节轨迹数据进行分析。